Universo Mecánico 29 El Campo Eléctrico

Summary

Este vídeo presenta la serie 'El Universo Mecánico', centrándose en la teoría del campo eléctrico de Michael Faraday. Se explica cómo Faraday concibió el campo eléctrico como líneas de fuerza que se extienden por todo el espacio, partiendo de cargas eléctricas. Se discute la ley de Coulomb, que establece que la fuerza eléctrica es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, y se explora la ley de Gauss, que relaciona el flujo de campo con la carga eléctrica en un volumen. Además, se menciona la importancia de las cajas de Faraday en la protección contra campos eléctricos.

Takeaways

• 🌐 El vídeo número 29 de la serie 'El universo mecánico' presenta la descripción de cómo Faraday concibió el campo eléctrico.
• 🎓 La interacción de las cargas eléctricas se describe a través de la ley de Coulomb y la ley de Gauss.
• 🏒 En el deporte, marcar tres goles se conoce como un 'hat-trick', y el vídeo busca hacer una jugada similar explicando el campo eléctrico.
• 🔬 Michael Faraday, a pesar de tener un comienzo humilde y poca educación formal, se convirtió en un gran científico y profesor de la Royal Institution de Londres.
• 🤔 Faraday tenía una intuición excepcional que le permitía llegar al núcleo de los problemas científicos, aunque su comprensión de las matemáticas era limitada.
• 🧲 La teoría de campos de Faraday contrasta con la física matemática de la época, destacando la importancia de la naturaleza esencial y visual de los fenómenos físicos.
• 🌐 La idea de las líneas de fuerza eléctrica de Faraday sugiere que la fuerza eléctrica se propaga a través del espacio de manera constante.
• 📚 La ley de Gauss proporciona un complemento matemático elegante a la idea de campo de Faraday, estableciendo que el flujo a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga eléctrica neta dentro de ella.
• 🛡️ Una jaula de Faraday es una caja de metal que protege su contenido de campos eléctricos, mostrando cómo la teoría se aplica en la práctica.
• 🌟 James Clerk Maxwell, inspirado en Faraday, desarrolló la teoría del campo electromagnético, llevando la idea de campo de Faraday a una comprensión más matemática y moderna.

Q & A

¿Quién es Michael Faraday y qué aportó a la comprensión del campo eléctrico?

Michael Faraday fue un científico inglés que aportó la idea de las líneas de fuerza eléctrica, una representación visual de cómo se extendían las fuerzas a través del espacio, lo que más tarde se incorporaría en la teoría moderna del campo eléctrico.

¿Cuál es la relación entre la ley de Coulomb y la ley de la gravedad universal según la descripción del vídeo?

La ley de Coulomb establece que la fuerza eléctrica es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas, similar a cómo la ley de la gravedad universal establece que la fuerza de gravedad entre dos masas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.

¿Qué descubrió Hans Christian Ørsted que motivó a Faraday a investigar más sobre el electromagnetismo?

Hans Christian Ørsted descubrió el efecto que la corriente eléctrica tiene en los imanes, lo que desencadenó el interés de Faraday en investigar cómo la electricidad podía generar magnetismo y, eventualmente, dio lugar a su teoría del campo eléctrico.

¿Qué es un hat-trick en el contexto del vídeo?

Un hat-trick en el vídeo se menciona como una metáfora para describir el deseo del presentador de realizar una hazaña notable, similar a marcar tres goles en hockey, al explicar conceptos complejos de física.

¿Qué es la Ley de Gauss y cómo se relaciona con los campos eléctricos?

La Ley de Gauss establece que el flujo total a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga eléctrica neta contenida dentro de esa superficie. Esta ley proporciona una definición matemática para la noción intuitiva de Faraday sobre el campo eléctrico y se extiende a otros campos como los gravitatorios y magnéticos.

¿Cómo se explica el efecto de la jaula de Faraday en el vídeo?

La jaula de Faraday es un dispositivo que demuestra cómo un conductor puede proteger su interior de campos eléctricos. Cuando un conductor se carga, los electrones se acumulan en la superficie, anulando cualquier campo interior, lo que significa que no hay flujo a través de una superficie cerrada en el interior de un conductor.

¿Qué implicaciones tiene la Ley de Gauss para la distribución de la carga en un conductor?

La Ley de Gauss implica que en un conductor en equilibrio, toda la carga se distribuye en la superficie, anulando cualquier campo eléctrico en su interior, lo que se conoce como el principio de la jaula de Faraday.

¿Cómo se describe la visión de Faraday de las líneas de fuerza y cómo se relaciona con la luz del sol?

Faraday imaginaba las líneas de fuerza como algo similar a la luz del sol, expandiéndose desde las cargas y nunca parando o terminando en el espacio. Estas líneas de fuerza fluirían por todo el espacio, aplicando una fuerza constante en cualquier punto.

¿Qué rol desempeñaron las líneas de fuerza de Faraday en el desarrollo de la física?

Las líneas de fuerza de Faraday fueron una herramienta conceptual que ayudó a construir la comprensión moderna del campo eléctrico. Aunque hoy en día no se consideran físicamente reales, sirvieron como andamiaje mental para el desarrollo de la teoría del campo electromagnético.

¿Cómo se relaciona la obra de James Clerk Maxwell con la de Faraday?

James Clerk Maxwell tomó la idea intuitiva de las líneas de fuerza de Faraday y la transformó en una descripción matemática del campo eléctrico, lo que llevó a la formulación de sus ecuaciones de Maxwell y a una comprensión más profunda del electromagnetismo.

Outlines

00:00

🔬 Introducción al Campo Electromagnético

Este primer párrafo presenta la serie de videos sobre el universo electromagnético, iniciando con la descripción de cómo Michael Faraday concibió el campo eléctrico. Se menciona la interacción de las cargas eléctricas por la ley de Coulomb y la ley de Gauss, y se hace una analogía con el 'hat-trick' en hockey para introducir la idea de explicar el campo eléctrico. Además, se relata la vida de Faraday, desde sus humildes comienzos hasta su ascenso como uno de los científicos más famosos de Europa, destacando su falta de formación matemática y su gran intuición científica.

05:02

🌐 Ley de la Inversa del Cuadrado y la Luz Solar

El segundo párrafo explora la ley de la inversa del cuadrado, explicando cómo la fuerza eléctrica y la fuerza gravitatoria disminuyen con el cuadrado de la distancia. Se ilustra con el ejemplo de la luz solar y cómo su intensidad disminuye conforme se aleja del sol, debido al aumento del área superficial de una esfera que la contiene. También se menciona la influencia de Humfrey Davy en la vida y obra de Faraday, así como su transición de la química a la electricidad y su descubrimiento del efecto de la corriente eléctrica en los imanes.

10:03

🧲 Concepto de Campo y la Fuerza en el Espacio

Aquí se desarrolla la idea de campo como una representación de las fuerzas en el espacio, independientemente de la presencia de una carga de prueba. Se describe cómo la fuerza en cualquier punto del espacio puede expresarse matemáticamente como el producto de la carga de prueba y el campo eléctrico. Se destaca la evolución de Faraday en su carrera científica, su enfoque en las fuerzas en el espacio y su concepción de las líneas de fuerza como una extensión continua de la luz solar que se expande por todo el espacio.

15:04

📡 Ley de Gauss y Aplicaciones Prácticas

El cuarto párrafo explica la ley de Gauss y cómo proporciona una definición matemática para la noción intuitiva de campo eléctrico de Faraday. Se describe cómo el flujo a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga eléctrica neta dentro de ella, y cómo esta ley se aplica a campos eléctricos, gravitatorios y magnéticos. También se menciona la jaula de Faraday, una caja de metal que protege su contenido de campos eléctricos, y cómo esta idea se aplica en estructuras como puentes y túneles.

20:06

🌌 Campo Electromagnético y la Teoría de la Relatividad

Este párrafo habla sobre cómo la teoría del campo electromagnético se desarrolló con la ayuda de imágenes y conceptos de Faraday, y cómo James Clerk Maxwell la transformó en la visión moderna del campo eléctrico. Se discute la idea de que las líneas de fuerza de Faraday eran una herramienta mental para construir la teoría del campo, y se plantea la posibilidad de que conceptos actuales, como los quarks, también podrían ser una especie de andamiaje mental en el futuro.

25:07

📚 Conclusión y Recomendaciones para el Aprendizaje

El último párrafo resume lo aprendido en el video, incluyendo la relación entre la fuerza eléctrica y la ley de la inversa del cuadrado, el descubrimiento de Faraday sobre la influencia de la corriente eléctrica en los imanes, y la definición del campo eléctrico. Se invita al espectador a escribir sus conocimientos en un cuaderno y a interactuar con el contenido a través de suscripciones, 'me gusta' y compartir, terminando con un agradecimiento.

Keywords

💡Campo eléctrico

El campo eléctrico es una representación de la distribución de fuerzas que actúan sobre una carga en un punto en el espacio debido a la presencia de otras cargas. En el vídeo, se menciona que Michael Faraday concibió el campo eléctrico como líneas de fuerza que se extendían por todo el espacio, lo que ayudó a visualizar cómo las cargas eléctricas interactúan. Este concepto es fundamental para entender cómo fluyen las cargas y se propagan las fuerzas a través del espacio.

💡Ley de Coulomb

La ley de Coulomb establece que la fuerza entre dos cargas está inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas y directamente proporcional al producto de sus magnitudes. En el vídeo, se destaca que esta ley es similar a la ley de gravedad de Newton, y se menciona que Coulomb demostró que la fuerza eléctrica sigue esta relación, lo que es crucial para entender las interacciones entre cargas eléctricas.

💡Ley de Gauss

La ley de Gauss en física es una herramienta matemática que relaciona la flujo de un campo a través de una superficie con la carga contenida dentro de esa superficie. En el vídeo, se explica que Gauss proporcionó un complemento matemático a la idea de campo de Faraday, diciendo que el flujo total a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga neta dentro de esa superficie, lo cual es esencial para entender la distribución de campos eléctricos en diferentes configuraciones.

💡Hat-trick

Un 'hat-trick' se refiere a la realización de una hazaña tres veces seguida, y en el contexto del hockey se usa para describir cuando un jugador anota tres goles en una sola partida. En el vídeo, el locutor usa la metáfora de un 'hat-trick' para describir su intención de presentar tres conceptos clave relacionados con el campo eléctrico, destacando la idea de agrupar y entender conceptos en un formato coherente.

💡Michael Faraday

Michael Faraday fue un científico británico conocido por su trabajo en electromagnetismo y química. En el vídeo, se narra cómo Faraday, a pesar de tener una educación poco convencional, llegó a ser un gran científico y profesor en la Royal Institution de Londres. Su idea de las líneas de fuerza fue fundamental para el desarrollo de la teoría del campo eléctrico.

💡Líneas de fuerza

Las líneas de fuerza son una representación gráfica utilizada para ilustrar la distribución de un campo, como el campo eléctrico. En el vídeo, se describe cómo Faraday imaginó el campo eléctrico como líneas que se extendían de una carga positiva a una carga negativa, mostrando cómo se propagan las fuerzas a través del espacio y cómo se pueden visualizar estas fuerzas.

💡Conductor

Un conductor es un material que permite el flujo de electricidad debido a la presencia de electrones móviles. En el vídeo, se menciona que en el interior de un conductor en equilibrio, el campo eléctrico es cero, lo que es un concepto clave en la comprensión de cómo los conductores responden a los campos eléctricos y cómo se distribuyen las cargas en su superficie.

💡Jaula de Faraday

Una jaula de Faraday es una estructura que consiste en una caja de metal que aísla su interior de campos eléctricos externes. En el vídeo, se explica cómo una jaula de Faraday puede proteger su contenido de campos eléctricos, y se menciona como ejemplo práctico la aplicación de esta idea en la construcción de puentes y túneles para evitar干扰 de campos eléctricos.

💡Física del campo

La física del campo es una rama de la física que estudia las fuerzas que actúan a distancia, como la electricidad, el magnetismo y la gravedad. En el vídeo, se explora cómo la física del campo, especialmente a través de la obra de Faraday y Gauss, proporcionó una base para entender cómo se propagan estas fuerzas a través del espacio.

💡James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell fue un físico escocés que desarrolló las ecuaciones de Maxwell, que son una descripción matemática completa de los campos eléctricos y magnéticos. En el vídeo, se menciona cómo Maxwell admiró la obra de Faraday y cómo su trabajo llevó a una comprensión más profunda del campo eléctrico, culminando en la teoría electromagnética.

Highlights

Se presenta el vídeo número 29 de la serie 'El universo mecánico'.

Se describe cómo Faraday concibió el campo eléctrico y la interacción de las cargas eléctricas.

Se menciona la ley de Coulomb y cómo se relaciona con la ley de Gauss.

Se explica el término 'hat-trick' en el contexto del hockey y cómo se relaciona con la presentación del vídeo.

Se narra la vida y el ascenso de Michael Faraday desde aprendiz de encuadernador a famoso científico.

Se destaca la contribución de Faraday a la teoría del campo, que desafía la comprensión de Isaac Newton.

Se presenta la idea de las líneas de fuerza eléctrica de Faraday como una herramienta para visualizar campos.

Se discute la ley de la inversa del cuadrado y su importancia en la física, comparando la fuerza eléctrica con la gravedad.

Se explora la dificultad de aplicar la ley de la gravedad de Newton y la idea de 'acción a distancia'.

Se explica cómo la luz disminuye su intensidad con el cuadrado de la distancia al salir del sol, ilustrando la ley de la inversa del cuadrado.

Se menciona el descubrimiento de Faraday sobre el efecto de la corriente eléctrica en los imanes y su importancia.

Se describe el concepto de campo de Faraday y cómo se puede expresar matemáticamente.

Se detalla cómo Faraday imaginó el campo eléctrico y cómo se relaciona con la fuerza en el espacio.

Se presenta la ley de Gauss y cómo proporciona una definición matemática para la noción intuitiva de campo de Faraday.

Se explica cómo el trabajo de Gauss complementa la idea de Faraday y se relaciona con la ley de la inversa del cuadrado.

Se discute cómo el interior de un conductor en equilibrio electrostático tiene un campo eléctrico cero y qué implica esto.

Se menciona el concepto de 'jaula de Faraday' y su capacidad para proteger de campos eléctricos.

Se explora cómo la distribución de carga y la ley de Gauss se relacionan con la fuerza gravitatoria de la Tierra.

Se discute cómo la teoría del campo electromagnético de Faraday fue expresada matemáticamente por James Clerk Maxwell.

Se reflexiona sobre la importancia de las líneas de fuerza de Faraday como un marco conceptual para el entendimiento del campo eléctrico.

Se invita a los espectadores a reflexionar sobre la realidad de las líneas de fuerza de Faraday y su comparación con la teoría actual del átomo.

Se resumen los conocimientos clave adquiridos en el vídeo sobre la fuerza eléctrica, la ley de la inversa del cuadrado, y la contribución de Faraday y Gauss.

Transcripts

hola el día de hoy vamos a presentar el

vídeo número 29 de la serie el universo

mecánico en este se hace una descripción

de como faraday concibió el campo

eléctrico la interacción de las cargas

eléctricas por la ley de colom y la ley

de gauss cuando el hockey se marcan tres

goles se dice que se ha hecho un

hat-trick un truco de sombrero pues hoy

me gustaría hacer una jugada de ese

estilo me gustaría explicarles que es un

campo eléctrico

resolver un problema sobre la teoría del

campo que por lo que parece causó

problemas e isaac newton y presentar una

importante idea matemática conocida como

ley de gauss

todo eso nos resultará más fácil de lo

que parece porque fluye de la

imaginación brillante de un gran genio

el llamado michael faraday

la vida dejará de ello hubiera puesto en

apuros al más desvergonzado novelista

su vida tuvo unos comienzos modestos y

su educación fue poco convencional a la

larga acabó siendo aprendiz de

encuadernador

pero fuera de ahí estaba decidido a ser

autodidacta y empezó asistiendo a las

conferencias científicas públicas de la

royal institution de londres que no tan

cautivado por esas conferencias que

pidió que le dieran la oportunidad de

hacer los trabajos más bajos de esa real

institución y así fue su comienzo para

acabar con el tiempo siendo profesor de

la royal institution y el científico con

más fama de toda europa

durante toda su carrera falda y entendía

tan poco de matemáticas que no era capaz

de entender los artículos científicos de

sus competidores

y sin embargo tenía una intuición que le

llevaba al núcleo de todo problema

científico

y hoy queremos hablar de una de las más

grandes ideas que fluyeron de esa

intuición se trata de la idea de líneas

de fuerza eléctrica constante

extendiéndose a todas partes a través

del espacio

seguramente ninguna herramienta de

santidad o del canto de la física tantas

verdades científicas como las ciudades

madres

cuando michael se descubrió la teoría de

campos terreno donde crecía lucha lo

físico doberman las matemáticas era una

herramienta que autonomy la notaria

utiliza pero se aliento para sea una

idea que era de naturaleza esencialmente

la pena

[Música]

en 1789 salsa agustín afirmaba lo que la

comunidad científica había sospechado

durante años

demuestro definitivamente que la fuerza

eléctrica es inversamente proporcional

al cuadrado de la distancia entre las

caras

tan elegante como era el experimento de

culo el concepto la idea de esa relación

inversa al cuadrado había sido la más

importante no 100 científica durante un

tiempo

de hecho un siglo antes la teoría de

isaac newton estableció que la caída de

una manzana y la órbita de luna son

ambas consecuencias de las mismas leyes

básicas y una de esas leyes la ley de la

gravitación universal

establece que dos masas cualesquiera se

atraen mutuamente con una fuerza

impresionante proporcional al cuadrado

de la distancia entre ellas

[Música]

pero era una ley difícil de aplicar

incluso para el propio sarmiento

a nació lo tenía que demostrar que

cuando un objeto es atraído por la

tierra actúa como si toda la masa de la

tierra estuviese concentrada en el

centro

[Música]

y más difícil que él tendría que

racionalizar lo que él llamaba acción a

distancia

una frase que significaba que cuerpos

tales como la tierra y el sol aplican

fuerzas directamente uno al otro incluso

estando separados millones de kilómetros

y sin ninguna conexión tangible entre

ellos

si bien el gran genio era frecuentemente

implementable incluso puede que él mismo

haya llegado a admitir que sentía una

cierta insatisfacción con la idea de la

acción distancia

quizás un tanto la defensiva miento me

escribió en su principio

no he sido capaz de descubrir el curso

de esas propiedades de la gravedad sino

5 ninguna hipótesis

de consumo social se 15 ninguna

hipótesis newton no sentía la necesidad

de explicar la ley de la gravedad la

física o por la mecánica

nos basta añadía con que la gravedad

realmente exista y actúe conforme a las

leyes que hemos explicado

evidentemente eso basta

más tarde la ley de la gravedad se

convirtió en inglaterra en la ley del

país

y en el siglo 19 los seguidores de

newton habían descubierto con la ley de

la gravitación

firmemente establecida que la

electricidad y el magnetismo obedecían

leyes semejantes

[Música]

en todas ellas la fuerza decrece según

el cuadrado de la distancia

las semejanzas a su presa

y la cuestión es por qué

quizá porque la ley de la inversa del

cuadrado esté relacionada con una

sencilla propiedad geométrica del

espacio tridimensional

o quizá porque esas fuerzas no son las

únicas cosas que disminuyen con el

cuadrado de la distancia

[Música]

la esencia de la ley de la inversa del

cuadrado puede apreciarse en el concepto

de flujos palabra latina que significa

fluida la luz fluye a partir del sol por

igual en todas las direcciones

cuando se extiende alejándose del sol su

intensidad disminuyó

[Música]

pero imaginen una esfera que contenga al

sol

toda la luz pasaría a través de la

esfera

independientemente de su distancia al

sol y el área de una esfera aumenta con

el cuadrado de su radio

de forma que la cantidad de energía

luminosa por unidad de área

decrece con el cuadrado de la distancia

[Música]

y la ley de la inversa del pasado no era

la única idea provocativa que estuvo

expuesto faraday cuando era joven

en 1810 visitaba con regularidad la

royal institution

en particular las conferencias del

legendario profesor de la institución

ser humphry davy

debiera químico y filósofo de la

naturaleza un erudito nombrado caballero

para un y presidente de la royal society

estaba en la misma cima de la ciencia

británica

con su propia investigación como tema y

como autoridad mundial en la materia del

bid hablaba de todos los elementos

químicos del sodio el potasio y del

cloro acción

davis se convenció para fardar en el

padre de la ciencia y continuó siendo su

mentor e influyendo en él enormemente

durante casi 20 años

aunque a veces la relación grabación

ante sin embargo mayor influencia de

davis en la edad de la química nadie

brillo más porque michael faraday

[Música]

para la y descubrió la bencina licuó el

gas cloro y desarrolló nuevas aleaciones

trasero

[Música]

la lista de esos notables y hombres como

químico que es interminable

sin embargo en 1821 faraday dejó de lado

sus investigaciones en química

ese mismo año

posted descubrió el efecto que la

corriente eléctrica tiene en los imanes

y mientras que ese efecto se puede ver

ahora claramente en 1821 todavía bucle

un misterio científico

ciertamente porque la aguja de una

brújula se colocaba en posición

perpendicular a la corriente

en primer lugar picado por la curiosidad

y debido a que un editor le había rogado

que escribiera un artículo que viera fin

a la confusión científica para ese curso

resolver el misterio al mismo

[Música]

a nada y vio que se podría aprovechar la

fuerza de una corriente eléctrica e

inventó un aparato casero

ese aparato resultó ser el primer

monstruo eléctrico

cómo consiguió eso main el chaval

quizá porque siendo incapaz de

analizarlas matemáticamente si fue capaz

de tomar esas fuerzas magnéticas

circulares tal como se presentan

de cualquier manera según michael

faraday tanto la electricidad como el

magnetismo aplicaban verdaderas fuerzas

en el espacio y comenzó a estudiarlas

partiendo de mariscos

en cualquier lugar en las proximidades

de una carga eléctrica una pequeña carga

de prueba experimenta una forma

como si se debiese solo a una carga el

diseño de las fuerzas detectadas en la

carne de prueba es simple

que es más complejo en el caso de dos

cargas opuestas

[Música]

y todo para dos cargas del mismo

[Música]

[Música]

que más complejo aún para disposiciones

más complicados

[Música]

en todo caso y esto es lo importante

incluso si la carga de prueba no esté

ahí para detectarlo se puede suponer que

el esquema de fuerza se existe en

cualquier lugar

esa es la esencia del concepto de campo

y aunque salga y sólo imagino el campo

también se puede expresar

matemáticamente

[Música]

y la fuerza que actúa sobre una carga de

prueba en cualquier punto del espacio es

igual a la carga de prueba multiplicada

por una magnitud de vida solo a las

otras cargas

[Música]

esa magnitud es el campo eléctrico

[Música]

saldaño que llegó a esa definición de

cánticos

producto ambos fenómenos eléctrico y

magnético como fuerzas en el espacio

consiguió ver más de sus condenas

[Música]

como resultado de este y de otros muchos

descubrimientos llegó a ser con el

tiempo director del laboratorio de

investigación de la royal institution y

sucedió también a dave y como profesor y

como miembro de la royal social

fue trabajando como investigador más que

como profesor como pharma y profundizó

en las invisibles fuerzas del espacio

para él la fuerza 1 partido por ere

acordado entre cargas eléctricas sugería

que la fuerza debía ser aplicada por

algo que se expandía hacia afuera desde

las carlos

algo que como la luz del sol nunca se

detiene y nunca se acaba en el espacio

[Música]

tal como faraday imaginaban es algo

podríamos serlo líneas o tubos cada uno

de ellos es capaz de aplicar una fuerza

a cualquier carga durante su trayectoria

estas líneas de fuerza comenzarían solo

en cargas positivas y terminarían

solventar las negativas

i

[Música]

y fluirían con suavidad por el espacio

sin cruzarse bien

[Música]

independientemente de su configuración

las cargas tendrían un esquema

característico de líneas

la fuerza que aplican sería fuertes

entre las cargas donde las líneas se

concentran

y débil lejos de las cargas donde las

líneas están más espaciadas

la posibilidad de aplicar una fuerza

reside en cada punto del espacio y la

fuerza proviene de la intensidad de

líneas sin tener en cuenta la situación

de las cargas de las origen

[Música]

incluso si los gráficos de la estación

es así como faraday imaginaba el campo

y continúa siendo todavía la forma más

gráfica de visualizarlo

pero satisfacción la comunidad

científica requeriría uno o dos pasos

más y necesariamente esos pasos tenían

que ser para llamar niños

garfield y house y uno de los pasos más

importantes

howse era físico astrónomo y tal vez el

mejor matemático de todos los tiempos

las matemáticas de gauss ofrecerían un

elegante complemento a la idea de

faraday y llegaría a ser una vez

en términos de flight el flujo se

representa por todas las líneas de

fuerza que atraviese en cualquier

superficie

y la ley de gauss establece que para

cualquier superficie cerrada el flujo

total es proporcional a la carga

eléctrica neta encerrada en su interior

[Música]

si el interior de una superficie no hay

carga neta cualquier flujo positivo

hacia el exterior de ella debe estar

equilibrado con una cantidad igual del

flujo hacia el interior o negativo

[Música]

que da una definición matemática la

noción tuitiva de faraday sobre el campo

eléctrico en realidad es una expresión

del significado geométrico de cualquier

ley de la inversa del cuadrado de

distancia

en forma apropiada no sólo se aplica a

campos eléctricos sino también a campos

gravitatorios y magnéticos e incluso a

la luz de furia del sol

en cualquier caso el trabajo teórico de

gaos combinado con un sentido común de

funk alain manifiesta varios hechos

bastante asombrosos sobre la naturaleza

mismo

[Música]

observen por ejemplo lo que ocurre en el

interior de un conductor no deben

retículo de iones positivos son

autorizados por electrones móviles y en

constante movimiento

[Música]

un campo eléctrico que atraviesa un

conductor hace que fluyen electrones

hasta que se acumulen en la superficie y

repeliendo el movimiento de nuevos

electrones

[Música]

pero eso significa que el campo

eléctrico en el interior de cualquier

conductor llega a ser cero cuando se

establece el equilibrio electrostática

por tanto en una superficie cerrada en

el interior de un conductor no hay flujo

a través de ella

de modo que la carga neta en su interior

debe ser cero pero puede haber carga en

la superficie e independientemente de lo

que haya en el exterior la carga de la

superficie hace que el campo en el

interior sea igual a cero

[Música]

y puesto que toda la acción se produce

en la superficie una caja metálica

cualquiera incluso una frágil jaula de

rejilla por un pedir que haya dentro

campo

ese hecho se puede demostrar con este

aparato un electroshock opio de padres

de hoy

advierten cómo responde al campo de una

carga eléctrica

[Música]

que reacciona de la misma forma incluso

cuando un electro es co tiempo está

dentro de la jaula

[Música]

[Aplausos]

sin embargo cuando la caja está

encerrada el campo eléctrico no puede

introducirse para perturbar la

alaminilla de hoy

[Música]

y cualquier caja de metal puede hacerlo

y actualmente cualquier caja de metal

que lo haga recibe el nombre de jaula de

sanar

por supuesto no todas las aulas de fraga

y se diseñan para proteger su contenido

de estos libros

las vides de acero de un puente o el

andamiaje de un túnel probablemente

podríamos preocuparse de mantener a raya

los campos eléctricos y sin embargo

hacen muy bien ese trabajo

por quito

porque las ondas de radio son una

especie de perturbación en el campo

eléctrico y porque tanto si es un puente

un túnel o simplemente la caja cerrada

el que responde su nombre una jaula de

fútbol es un mal lugar para una buena

recepción

[Música]

nuevamente en la historia de la

reflexión este vuelo

en cualquier caso así como los camiones

pueden ir a casi todas partes a donde

pueden ir las líneas de una esfera

uniforme de carga

y

una extensa región de carga puede

consistir en muchas ganas' puntuales en

el espacio pero si es simétrica el campo

eléctrico solo puede dirigirse en un

sentido hacia el exterior

según la ley de gauss el flujo que

atraviesa hacia afuera una superficie

cerrada depende sólo de la carga total

si la región cargada es una esfera será

independiente del tamaño de ésta

dicho con otras palabras el campo

eléctrico exterior es el mismo tanto si

la carga se distribuye uniformemente en

una esfera como si se concentra en el

centro

[Música]

y por ese mismo razonamiento y al

depender sólo de la inversa del cuadrado

la fuerza gravitatoria de la tierra es

la misma que si toda su masa estuviera

concentrado en él

quizá a 500 tuvo que hacer uso de sus

mejores matemáticas para demostrar ese

punto que puede haber contribuido al

retraso de 20 años en la publicación de

sus principios

[Música]

pero con la ayuda de la extraordinaria

imagen mental de shanghai se pudo

percibir la razón oculta detrás de esa

idea y entender completamente la idea

sin ninguna parte

pero no porque no hubiera que aplicar la

matemática después de todo al final la

mejor expresión científica de esa

tierra

triunfo de la teoría del campo

electromagnético sería la expresión

matemática de james clerk maxwell

salada y llegaría a admirar a mcs mlr y

esa admiración sería con justicia

en respuesta a una carta de canadá y

maxwell escribir es usted la primera

persona para quien la idea de los campos

actuando a distancia ha surgido como

principio en el que de hecho hay que ver

nada tan claro como sus descripciones

usted parece ver las líneas de fuerza

curvarse alrededor de los obstáculos y

dirigirse perpendicularmente a los

comunales

desviándose hacia determinadas

direcciones en los cristales y llevando

a todas partes con ellas la misma

cantidad de poder de atracción

extendiéndose más esparcidas o más

densas como las líneas en expansión o se

contrae

y pensando tanto que la gravedad como la

electricidad mayor concluía sus líneas

de fuerza pueden tener un tejido que

cruce el firmamento y dirija el curso de

las estrellas

[Música]

pero tenía esta idea sobre líneas de

fuerza llenando todo el espacio

y no cabe ninguna duda de que faraday

creía que esas líneas estaban ahí

realmente

entonces llegó james clerk maxwell y

transformó la idea de faraday en nuestra

moderna visión del campo eléctrico las

líneas de fuerza de faraday desde

entonces dejaron de existir

desaparecieron

y una pregunta razonable que se podía

plantear es porque nos molestamos en

enseñarles a ustedes algo que ahora ya

no creemos que sea verdad

bien pues porque así pueden adquirir un

poco de perspectiva sobre esa cuestión

cuando consideren algo en la ciencia

actual

sabemos ya que el núcleo del átomo está

formado por partículas más pequeñas

llamadas protones y neutrones podemos

destrozar el núcleo y sacar los protones

y los neutrones para estudiarlos así

sabemos que son reales

pero también creemos hoy que los propios

protones y neutrones están formados por

componentes aún menores en su interior

que se llaman quarks

resulta que es imposible destrozar un

protón y sacar sus quarks individuales

los cuales están ocultos en el interior

de los protones y de los neutrones por

eso la cuestión que surge a la vista es

son reales los quarks

es una pregunta muy parecida a la de si

las líneas de fuerza de faraday eran

reales a la larga esto puede crecer de

importancia

las líneas de fuerza de faraday fueron

una especie de andamiaje mental que hubo

que colocar para poder construir el

edificio final es decir el campo

eléctrico

ahora por supuesto una vez terminado el

edificio el andamiaje ya no hace falta

se puede echar abajo quitar de en medio

pero eso no lo hace menos importante

porque el edificio no se habría podido

construir sin los andamios

algún día volviendo la vista atrás a

nuestra situación actual puede también

resultar que incluso la idea de los

quarks que los científicos de hoy están

seguros de que real resulte también ser

tan sólo una especie de andamiaje mental

en cualquier caso seguiremos estudiando

el edificio final de la teoría de la

electricidad el próximo día en esta

clase bueno que aprendimos en este vídeo

coulón demostró que la fuerza eléctrica

es inversamente proporcional al cuadrado

de la distancia entre las cargas idea

tomada de la teoría de newton en la que

se estableció que la caída de una

manzana y la órbita de la luna son

consecuencia de las mismas leyes básicas

la ley de gravitación universal que

establece que dos masas cualesquiera se

atraen mutuamente con una fuerza

inversamente proporcional al cuadrado de

la distancia entre ellas la electricidad

y el magnetismo off obedecen leyes

semejantes la fuerza decrece con el

cuadrado de la distancia

usted descubrió el efecto que la

corriente eléctrica tiene en los imanes

parada y decía que la fuerza debía ser

aplicada por algo que se expandía hacia

afuera desde las cargas concibió el

campo eléctrico como línea de fuerza

eléctrica constantes extendiéndose a

todas partes a través del espacio en

cualquier lugar en las posibilidades de

una carga eléctrica una pequeña carga de

prueba experimenta una fuerza la fuerza

que actúa sobre una carga de prueba en

cualquier punto del espacio es igual a

la carga de prueba multiplicada por una

magnitud debida a las otras cargas el

campo eléctrico

gauss dijo que el flujo que atraviesa

hacia afuera una superficie cerrada

depende sólo de la carga total encerrada

te invito a escribir en un cuaderno los

conocimientos adquiridos en el vídeo de

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